CIO-Arbeitskreis Energiespeicher - CO2-Wärmepumpen zum Kühlen und Heizen Unsere Mission
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
CIO-Arbeitskreis Energiespeicher
CO2-Wärmepumpen zum Kühlen und Heizen
Unsere Mission:
Zero Carbon Transition as a Service
14.04.2021
Die ENGIE-Gruppe Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021
Die ENGIE-Gruppe
ENGIE – Pioniere seit 1856
1946 2016
Gründung Integration von
Gaz de France Energie und Service;
Umfirmierung
1858 2008 2019
Gründung der Com- Fusion von Gaz de Zero Carbon
pagnie Universelle France und SUEZ zu Transition as a
du Canal Maritime de Service
Suez zum Bau GDF SUEZ
des Suez-Kanals
14.04.2021
Die ENGIE-Gruppe
ENGIE-Gruppe: Führend bei der Klimaneutralität
Cities
171.100 60 Mrd. € In mehr als 70 11-12 Mrd. € + 3 GW Führend
Mitarbeiter Umsatz Ländern aktiv Investitionen Erneuerbare bei der Entwicklung
weltweit in den Jahren Leistung in 2019 von Wasserstoff
2019-2021
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021
Über ENGIE
Deutschland
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021
Die ENGIE-Gruppe
Die ENGIE-Gesellschaften und Standorte
in Deutschland Kundenlösungen
Über 5.000 Niederlassungen
Mitarbeiter
Grüne Erzeugung
Rund €2 Mrd.
Umsatz in 2019 Windparks
Wasserkraft
ENGIE ist führend im Markt für Infrastruktur
technische Gebäudeausrüster
Storengy ist #1 der Erdgasspeicher
Speicherbetreiber in Europa
TRACTEBEL gehört zu den Gasübertragungsnetz
führenden internationalen
Ingenieurs- und
Beratungsgesellschaften
Hauptsitz
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021
Über ENGIE Deutschland
Geschäftsbereiche der ENGIE Deutschland
Strategic Renewables Building Energy & Facility Refrigeration
Cooperations Technologies Solutions Services
Beteiligungen an: Betrieb von 15 Anlagen- und Integrierte Zero Kältemaschinen
Windparks Gebäudetechnik Carbon-Lösungen Wärmepumpen
GASAG Projektentwicklung & Prüfstandtechnik u. Contracting Rückkühlwerke
Energie SaarLorLux Repowering Umweltsimulation, Energiemanagement Wartung und
Energieversorgung Pumpspeicher & Otto Building Energiewirtschaft Services
Gera Laufwasser- Technologies Facility Management Klimaneutrale
WSW Energie kraftwerke Service/Wartung Kältemittel
& Wasser Solarimo PV- Multi-Site FM
Mieterstrom e-Mobility Lösungen
H.G.S. | BHKW-
Services
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021
ENGIE Refrigeration
Portfolio – Produkte,
Lösungen, Services
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021
ENGIE Refrigeration GmbH
5 Regionen
11 Niederlassungen
rund 300 Mitarbeiter
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021
ENGIE Refrigeration Portfolio – Produkte, Lösungen,
Services
ENGIE Refrigeration – Überblick
In über 19 Ländern aktiv 135 Jahre Individuell
AUSTRALIEN Wir planen ganz nach Ihren Bedürfnissen und Anfor-derungen,
Erfahrung in damit Sie für Ihren Prozess die beste Kälte-lösung erhalten.
BELGIEN
CHILE
industrieller
Nachhaltig
CHINA Kältetechnik Unsere Systeme werden direkt auf Ihre Temperaturan-
FRANKREICH forderungen zugeschnitten und bieten viele Möglich-keiten zu
GROSSBRITANNIEN 500 x dka Energie- und Kosteneinsparungen.
INDIEN durchgeführte
MALAYSIA Effizient
Kälteschulungen seit Unsere Experten verfügen nicht nur in der Kälteerzeu-gung
NIEDERLANDE
ÖSTERREICH
2004 über umfangreiches Wissen – auch bei der Ein-bindung
zugehöriger Komponenten verfügen wir über langjährige
PHILIPPINEN Erfahrung.
RUSSLAND 3.120
SINGAPUR verkaufte QUANTUM- Serviceorientiert
Beim Service Ihrer Kälteerzeugung achten wir ganz besonders
SÜDKOREA Kältemaschinen
auf Betriebssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltsicherheit.
SPANIEN
SCHWEIZ 8.850 Geschult
THAILAND Wir bieten umfangreiche Trainings und Betreiber-schulungen
installierte
UKRAINE für unsere Kunden. So leisten wir einen Beitrag zur
Kompressoren Weiterentwicklung von Fachkräften und Experten.
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021ENGIE Refrigeration Portfolio – Produkte, Lösungen,
Services
ENGIE Refrigeration – Ganzheitlicher Ansatz
Bei unseren Produkten, Lösungen und
Dienstleistungen geht es um Kälteerzeu-
gung und Wärmenutzung. Bei unseren
Kundenbeziehungen zählt für uns Professi- KONZEPT &
onalität und Partnerschaft. BERATUNG
SERVICE &
WARTUNG ENERGIEOPTIMIERUNG
BEDARFSANALYSE
SCHULUNG
WIRTSCHAFTLICH-
KEITSBERECHNUNG
BAULEITUNG & PLANUNG &
INBETRIEBNAHME KONSTRUKTION
PRODUKTION INTEGRATION VON
BESTANDSANLAGEN
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021ENGIE Refrigeration Portfolio – Produkte, Lösungen,
Services
ENGIE Refrigeration – Portfolio
Kältemaschinen: Systeme & Lösungen:
AMONUM, MARENUM, PENSUM, QUANTUM, Kühl- und Kaltwasseranlagen, Containeranlagen,
SPECTRUM Spezialanwendungen
dka die kälte-akademie:
Wärmepumpen: Schulungen, Betreiberpflichten,
AMONUM, PENSUM, QUANTUM, thermeco2 Gefährdungsbeurteilungen, Status-Checks
Dienstleistungen:
Rückkühlwerke: Modulare Wartung, Modernisierungsleistungen,
VENTUM – Offen, Geschlossen, Adiabat Effizienz-Check, Mietkälte
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021thermeco2
SPECTRUM
AMONUM
Nutztemperatur (°C)
60°C Wärmepumpe 90°C (110°C) Wärmepumpe
MARENUM
QUANTUM A
QUANTUM G
QUANTUM X | S
PENSUM QUANTUM W 3.0 QUANTUM P
6°C Kaltwasser
SPECTRUM
AMONUM
thermeco2
-10 bis -15°C Kaltsole -20°C (-30°C)
50 250 500
// 1000 2000 3000 4000 8000
Leistung in kW
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021Wärmepumpe mit
Hochtemperaturauskopplung
und Kälteerzeugung
thermeco2
Unsere Mission:
Zero Carbon Transition as a Service
ENGIE Refrigeration 29.05.2020thermeco2
Markt und Motivation
Zero Carbon Transition As a Service
Problem Klimawandel – Es ist Zeit, zu handeln!
CO2 - Ausstoß durch Verbrennung fossiler Brennstoffe
Umweltschädliche Kältemittel
Rechtliche Rahmenbedingungen
F-Gas-Verordnung (EU) Nr. 517/2014 (→ nat. Kältemittel)
CO2 - Bepreisung für Wärme nEHS/ EU ETS
(Emissionshandel)
Richtlinie (EU) 2018/844 Gesamtenergieeffizienz von
Gebäuden
Novellierte Düngeverordnung (→ Klärschlammtrocknung)
Unsere Lösung: thermeco2
ENGIE Refrigeration 16 14.04.2021thermeco2
CO2 als Kältemittel
Phase Down nach F-Gase-Verordnung (EU) 517/2014
ENGIE Refrigeration 17 14.04.2021thermeco2
Produktvorteile der thermeco2 im Überblick
Rentabel Sicher Klimafreundlich
Amortisation bereits Ungiftig, nicht brennbar, nicht Klimaneutrales und
nach kürzester Zeit explosiv, nicht ätzend, umweltfreundliches
antioxidativ, Kältemittel CO2
geringer werkstoffverträglich
Wartungsaufwand Keine Zerstörung der
geringe Sicherheits- Ozonschicht; Treibhauseffekt
in zahlreichen anforderungen – laut Definition 1
Kategorien förderfähig Sicherheitsgruppe A1
(ODP = 0, GWP = 1)
planungs- und Hocheffizient (22,550 kj/m³)
investitionssicher auch unter extremen vorbildliches öffentliches
Einsatzbedingungen Image
18 14.04.2021thermeco2
Einsatzbereiche - Die richtige Temperatur für jeden Prozess
130 °C * Heißluft Warmwasserbereitung und Klimatisierung
• Versorgung in öffentlichen Bereichen
110 °C * Prozesswasser
• Hotels Gebäude
90 °C Heizwasser
Nahwärme/-kälte
70 °C Warmwasserbereitung
• Energieversorger
10 °C Klimatisierung • Abfallwirtschaft Quartiere
4 °C Kälteerzeugung
Prozesswärme-/Kälte
- 15 °C Prozesskälte • Lebensmittelherstellung
*
• Industrie Industrie
- 30 °C Tiefkälte
*
* auf Anfrage bei Sales Support
Energiesparoption bei Spezialmaschinen
OEMs
ENGIE Refrigeration 19 14.04.2021thermeco2
Einsatzbereiche - Die richtige Temperatur für jeden Prozess
120°C * Heißluft Wirtschaftlich/technisch mögliche Spreizung to zu tc
(Senke) bei
110°C * Prozesswasser
kondensierenden KM/WP: ca. 50 K
90°C Heizwasser thermeco2: ca. 60-120 K
70°C Warmwasserbereitung
50°C Wärmerückgewinnung
10°C Klimatisierung Kondensierende KM:
4°C Kälteerzeugung
Tiefkälte (Kaskade)
- 15°C Prozesskälte
*
- 30°C * Tiefkälte
* auf Anfrage bei Sales Support
ENGIE Refrigeration 20 14.04.2021thermeco2
Einsatzbereiche - Die richtige Temperatur für jeden Prozess
120°C * Heißluft Wirtschaftlich/technisch mögliche Spreizung to zu tc
(Senke) bei
110°C * Prozesswasser
kondensierenden KM/WP: ca. 50 K
90°C Heizwasser thermeco2: ca. 60-120 K
70°C Warmwasserbereitung
50°C Wärmerückgewinnung
10°C Klimatisierung Kondensierende KM/WP:
4°C Kälteerzeugung
Kaltwassererzeugung/
- 15°C Prozesskälte
*
Warmwassererzeugung
- 30°C * Tiefkälte
* auf Anfrage bei Sales Support
ENGIE Refrigeration 21 14.04.2021thermeco2
Einsatzbereiche - Die richtige Temperatur für jeden Prozess
120°C * Heißluft Wirtschaftlich/technisch mögliche Spreizung to zu tc
(Senke) bei
110°C * Prozesswasser
kondensierenden KM/WP: ca. 50 K
90°C Heizwasser thermeco2: ca. 60-120 K
70°C Warmwasserbereitung
50°C Wärmerückgewinnung
10°C Klimatisierung Kondensierende KM/WP:
4°C Kälteerzeugung
Wärmerückgewinnung
- 15°C Prozesskälte
*
- 30°C * Tiefkälte
* auf Anfrage bei Sales Support
ENGIE Refrigeration 22 14.04.2021thermeco2
Einsatzbereiche - Die richtige Temperatur für jeden Prozess
120°C * Heißluft Wirtschaftlich/technisch mögliche Spreizung to zu tc
(Senke) bei
110°C * Prozesswasser
kondensierenden KM/WP: ca. 50 K
90°C Heizwasser thermeco2: ca. 60-120 K
70°C Warmwasserbereitung
50°C Wärmerückgewinnung
10°C Klimatisierung Kondensierende KM/WP:
4°C Kälteerzeugung
Kaskade
- 15°C Prozesskälte
*
- 30°C * Tiefkälte
* auf Anfrage bei Sales Support
ENGIE Refrigeration 23 14.04.2021thermeco2
Einsatzbereiche - Die richtige Temperatur für jeden Prozess
120°C * Heißluft Wirtschaftlich/technisch mögliche Spreizung to zu tc
(Senke) bei
110°C * Prozesswasser
kondensierenden KM/WP: ca. 50 K
90°C Heizwasser thermeco2: ca. 60-120 K
70°C Warmwasserbereitung
50°C Wärmerückgewinnung
10°C Klimatisierung thermeco2:
4°C Kälteerzeugung
Zugleich Kaltwasser und
- 15°C
*
Prozesskälte Prozesswasser
- 30°C * Tiefkälte
* auf Anfrage bei Sales Support
ENGIE Refrigeration 24 05.06.2020thermeco2
Einsatzbereiche - Die richtige Temperatur für jeden Prozess
120°C * Heißluft Wirtschaftlich/technisch mögliche Spreizung to zu tc
(Senke) bei
110°C * Prozesswasser
kondensierenden KM/WP: ca. 50 K
90°C Heizwasser thermeco2: ca. 60-120 K
70°C Warmwasserbereitung
50°C Wärmerückgewinnung
10°C Klimatisierung thermeco2:
4°C Kälteerzeugung
Zugleich Kaltwasser und
- 15°C
*
Prozesskälte Heißluft
- 30°C * Tiefkälte
* auf Anfrage bei Sales Support
ENGIE Refrigeration 25 14.04.2021thermeco2
Produktbeschreibung
HHR45 HHR65 HHR90 HHR130 HHR180 HHR260 HHR360 HHR520 HHR720 HHR1000 HHR1440
Wasser/Wasser-Kältemaschine mit Hochtemperaturauskopplung bzw. Wärmepumpe zur Innenaufstellung
Leistungsstufen zwischen 45 und 1.400 Kilowatt
halbhermetische Hubkolbenverdichter mit optionalen Frequenzumformern
konstruiert für den europäischen Markt gemäß EU-Richtlinien
ca. 70 Maschinen sind im Feld
förderfähig
ENGIE Refrigeration 26 14.04.2021thermeco2
Die Komponenten der thermeco2
Gute Servicezugänglichkeit im Maschinendesign 19 mm Diffusionsdichteisolierung des gesamten Kältemittelkreislaufs
verhindert Schwitzwasserbildung und Korrosion
Verdichter
semi-hermetischer Hubkolbenverdichter
mit Teilwicklungsstart verringern die Schaltschrank
Anlaufstromspitzen • gemäß DIN EN 60204; VDE 0113-1
• Schutzart IP54, Spannung
400V/3Ph/50Hz
• Schaltschrankbelüftung
130 bar Ausführung • Hauptschalter, Nothaltschalter
ermöglicht höhere Druckstufen • Steuertransformatoren
für gesteigerte Effizienz bei • Unabhängige Stromversorgung
Hochtemperaturanwendungen schließt bei Spannungsausfall die
Hoch- und Mitteldruckventile
Geschweißter Stahlrahmen Filtertrockner
Schwingmetallfüße
kombiniert Stabilität und Kompaktdesign für hohe Betriebssicherheit und
für einen vibrationsarmen Betrieb
zur robusten Industriedesignlösung Langlebigkeit
ENGIE Refrigeration 27 14.04.2021thermeco2
Optionen und Zubehör
▪ Interner Wärmetauscher IHE zur Effizienzsteigerung oder
höhere Wärmeträgeraustritts-/Vorlauftemperaturen
▪ Variables Regelungskonzept (Kälte oder Wärme kann als
„Master“ dienen; „Wärmepumpen“ Regelung möglich)
▪ Regelung der Sekundärmedien durch Regelung und
Versorgung von externen Pumpen
▪ Frequenzumformer FU zur stufenlosen Leistungsanpassung
▪ Kaltwassermischventil: stellt sicher, dass keine zu hohen
Wärmequelltemperaturen (Eintrittstemperatur Kälteträger) den
Maschinenbetrieb beeinflussen
▪ Unterstützung der state-of-the-art Busprotokolle
▪ Gaswarnanlage
▪ Gefährdungsbeurteilungen und weitere Serviceleistungen
ENGIE Refrigeration 28 14.04.2021thermeco2
Funktionsweise und Thermodynamik
ENGIE Refrigeration 29 14.04.2021thermeco2
Gaskühler
Expansionsventil
Verdampfer
Elektrische
Leistung
ENGIE Refrigeration 30 14.04.2021thermeco2
Wärme- und Kälteerzeugung
Wärmeerzeugung 30/90 °C
Kälteerzeugung 12/6 °C
thermeco2
xxx
HHR 1000
ENGIE Refrigeration 32 14.04.2021thermeco2
Wärme- und Kälteerzeugung
Wärmeerzeugung 70/90 °C
Kälteerzeugung 12/6 °C
Rückkühler / NT Wärme
2 Gaskühler in Reihe
thermeco2
HHR xxx
ENGIE Refrigeration 33 14.04.2021thermeco2
Wärme- und Kälteerzeugung
Wärmeerzeugung 70/110 °C
Kälteerzeugung 12/6 °C
Rückkühler / NT Wärme
2 Gaskühler in Reihe
thermeco2
HHR xxx
ENGIE Refrigeration 34 14.04.2021thermeco2
Einfluss Rücklauftemperatur auf Performance
BP 14/5 °C // 40/90 °C
COPh= Qh/Pel
= h”(2)-h”(3) / h”(2)-h”(1) = 571 – 344
/ 571 – 489,8 (alles kJ/kg im lg,p, h -
Diagramam) = 2,8
Sauggastemperatur 45 °C (IHE)
ENGIE Refrigeration 35 14.04.2021thermeco2
Einfluss Rücklauftemperatur auf Performance
BP 14/5 °C // 40/90 °C
COPh= Qh/Pel
= h”(2)-h”(3) / h”(2)-h”(1) = 571 – 344
/ 571 – 489,8 (alle kJ/kg im lg,p, h -
Diagramm) = 2,8
Sauggastemperatur 45 °C (IHE)
ENGIE Refrigeration 36 14.04.2021thermeco2
Einfluss Rücklauftemperatur auf Performance
BP 14/5 °C // 25/90 °C
COPh= Qh/Pel = h”(2)-h”(3) /
h”(2)-h”(1) = 559 – 271 / 559 –
472,7 (all kJ/kg)= 3,3
Sauggastemperatur 31 °C
37 14.04.2021thermeco2
Einsatzgrenzen
Wärmesenke - Gaskühleraustritt
25 °C bis 90 °C, max. 110 °C, Luft bis 120 °C
Bei Temperaturen am Gaskühleraustritt unter 25 °C subkritischer
Betrieb.
Wärmesenke - Gaskühlereintritt
ca. 50 °C bis 10 °C und niedriger,
alternativ 2. Gaskühler mit Kühlturm einsetzen.
Wärmequelle - Verdampfereintritt
40 °C bis -25 °C
max. to = 21 °C
ENGIE Refrigeration 38 14.04.2021thermeco2
thermeco2 Einsatzgrenzen
Zusammenfassung
Im Vergleich zu anderen Kältemitteln ist CO2 besonders geeignet für
Einstufig große Temperaturhübe
• Wärme-Kälte-Kopplung für maximalen Nutzen
Große Temperaturspreizungen des Sekundärmediums am Gaskühler bei niedriger Eintrittstemperatur möglich
• Trocknungsprozesse
• indirekte Frischwassererwärmung
ENGIE Refrigeration 39 14.04.2021thermeco2 Sicher in die Zukunft investieren
thermeco2 Förderung
In zahlreichen Kategorien förderfähig
thermeco2 erfüllt die Rahmenbedingungen für folgende Förderprograme
beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAfA)
Förderung von Kälte- und Klimaanlagen mit nicht-halogenierten Kältemitteln
(Förderprogramm „Kälte-Klima“), max. Qo=600 kW
• Wärmepumpe zur Nutzung von Prozessabwärme (ca. 20 T€)
• Flüssigkeitskühlsätze NK (ca. 60 T€)
Gebäude • Komponenten
Marktanreizprogramm (MAP) → Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG)
• Wohngebäude, Nicht-Wohngebäude, Einzelmaßnahmen
• Wärmeerzeuger, die vollständig mit erneuerbaren Energien betrieben werden, wie zum
Beispiel S/W Wärmepumpen
Quartiere • Erstattung bis 45 % der förderfähigen Kosten.
Förderung der Energieeffizienz und Prozesswärme aus Erneuerbaren Energien
in der Wirtschaft
• Modul 2 - Prozesswärme aus erneuerbaren Energien
Industrie • Auswahl des Herstellers der Eintrag „Sonstiges & Sonderbauform“
• 10 Millionen Euro pro Investitionsvorhaben bei einer Förderquote von bis zu 55 % der
förderfähigen Investitionskosten.
ENGIE Refrigeration 40 14.04.2021Grundsätzliche Applikationen ENGIE Refrigeration 41 14.04.2021
thermeco2
Standardanwendung Wärme- und Kälteversorgung
Heißwasser und Kaltwasser wird Kaltwasserkreislauf Heißwasserkreislauf
im Kesselhaus erzeugt
Rückkühler
Kälteerzeugung mit
konventionellen Kältemaschinen
Abwärme der Kälteerzeugung 12 °C 30 °C
65..70 °C
wird über einen Kühlturm an die
90..110 °C
Umwelt abgegeben 36 °C
6 °C
Hohe Kosten für Gas, Strom Kältemaschine Kesselhaus
und Wasseraufbereitung (für Kühlturm)
ENGIE Refrigeration 42 14.04.2021thermeco2
Standardanwendung Wärme- und Kälteversorgung
Heißwasser- und Kaltwassererzeugung
mit nur einer Maschine
Einsparung konventioneller Brennstoffe
(Gas/Öl), Betriebskosten und
Reduzierung der CO2-Emissionen
ENGIE Refrigeration 43 14.04.2021thermeco2
Standardanwendung Wärme- und Kälteversorgung
Heißwasser- und Kaltwassererzeugung
mit nur einer Maschine
Falls HW-RL < ca. 50 °C
→Rücklaufauskühlung
Einsparung konventioneller Brennstoffe
(Gas/Öl), Betriebskosten und
Reduzierung der CO2-Emissionen
ENGIE Refrigeration 44 14.04.2021thermeco2
Standardanwendung Wärme- und Kälteversorgung
Heißwasser- und Kaltwassererzeugung
mit nur einer Maschine
Falls HW-RL < ca. 50 °C →zweiter
Gaskühler (auch 35/45 °C)
Einsparung konventioneller Brennstoffe
(Gas/Öl), Betriebskosten und
Reduzierung der CO2-Emissionen
ENGIE Refrigeration 45 14.04.2021thermeco2
Standardanwendung Wärme- und Kälteversorgung
Kaltwasserkreislauf Direkte Erhitzung Luft
Lufterhitzung und
Kaltwassererzeugung mit nur einer Bis 120 °C
Maschine
12 °C thermeco2
bis 145 °C
Einsparung konventioneller Brennstoffe xxx
HHR 1000
(Gas/Öl), Betriebskosten und 6 °C
< 50 °C
Reduzierung der CO2-Emissionen
ENGIE Refrigeration 46 14.04.2021thermeco2
Alternative zu Kombination BHKW + AKM
Beispiel Kälteleistung 1000 kW
Thermeco2 erzeugt 600 kW
AKM erzeugt 400 KW
EER gesamt 3,7
VORTEILE gegenüber BHKW + AKM
Reduzierung der CO2-Emissionen um 90 %
(25 % mit Stromerzeugung) *)
Reduzierung der Gesamtbetriebskosten 50 %,
auch bei Stromeinspeisevergütung
*) CO2-Emissionen
Geringerer Invest Gas: 0,247 kg/CO2/kWh
Strom: 0,468 kg/CO2/kWh
Förderung beider Anlagenkomponenten durch
die BAfA
47 14.04.2021thermeco2
2 - stufige Erzeugung Tiefkälte
1. Stufe: thermeco2, unterkritische
Betriebsweise mit sehr hohen EER
2. Stufe: Quantum A mit freier Kühlung bei
Übergabetemperatur 15/9 °C
Containerlösung denkbar
Kälteleistung @-25 °C: 45 - 480 kW
thermeco2
xxx
HHR 1000
48 14.04.2021thermeco2
thermeco2 für die Trocknungstechnik - Schlammtrockner
Status Quo /Funktionsweise
In jedem Trockner wird dem zu trocknenden Gut das Wasser mittels heißer Luft entzogen
In Trocknern mit unkritischer Abluft wird ein Teil der feuchten Umluft durch Abluft ersetzt
Frischluft wird mit einem hohen Rekuperationsgrad erwärmt
ENGIE Refrigeration 49 14.04.2021thermeco2
thermeco2 für die Trocknungstechnik - Schlammtrockner
Konventionelle Technik Schlammtrockner
Die Umluft durch Kühlung mit Kaltwasser 6/12 °C auf ca. 20 °C entfeuchtet dann wieder erhitzt
Oder ein Teil der Abluft nach einer geruchsmindernden Reinigung durch Frischluft ersetzt, welche erhitzt wird
Umluft Umluft Umluft
Temperatur: 55 °C Temperatur: 43 °C Temperatur: 24 °C
Abs. Feuchte: 67 g/kg Abs. Feuchte: 37 g/kg Abs. Feuchte: 19 g/kg
rel. Feuchte: 62 % rel. Feuchte: 100 % rel. Feuchte: 100 %
Nassschlamm
25 % TR
Zusätzliche
Energiezufuhr für
einen weiteren
Umluftstrom
Klärschlammtrockner
Zuluft
Trockenschlamm Temperatur: 105 °C
90 % TR
ENGIE Refrigeration 50 14.04.2021thermeco2
thermeco2 für die Trocknungstechnik - Schlammtrockner
Mit thermeco2
Umluft wird Entfeuchtet und danach auf bis zu 120 °C erhitzt
Einsparung konventioneller Brennstoffe (Gas/Öl), Betriebskosten und Reduzierung der CO2-Emissionen
Umluft Umluft Umluft
Temperatur: 55 °C Temperatur: 43 °C Temperatur: 24 °C
Abs. Feuchte: 67 g/kg Abs. Feuchte: 37 g/kg Abs. Feuchte: 19 g/kg
rel. Feuchte: 62 % rel. Feuchte: 100 % rel. Feuchte: 100 %
Nassschlamm
25 % TR
Zusätzliche
Energiezufuhr für
einen weiteren
Umluftstrom
20 °C
thermeco2
120 °C
Klärschlammtrockner
12 °C
30 °C xxx
HHR 1000
COP = 3,6
Direkte Erhitzung
Zuluft mit Luft/CO2-WAT
Trockenschlamm Temperatur: 105 °C
90 % TR
ENGIE Refrigeration 51 14.04.2021Referenzen & Projektbeispiele ENGIE Refrigeration 52 14.04.2021
Projekt kW Anwendung
Mensa
Universität 45
(Warmwasser, Heizung)
Schlachtbetrieb 800 Meat (process heat)
Datacenter 430 Data center (refrigeration/local heating)
311
Mediencenter Radio (combined heating and cooling)
390
Automobilindustrie 330 6 compressed air refrigeration driers
Automobilindustrie 200 Office building DGNB certified (heating/cooling)
Universität 170 Technical college (combined heating and cooling)
Schule 145 Secondary school (ground water heat pump + CHP)
Forschungsprojekt 60 Biogas (dehumidification)
Dollnstein 400 Local heat network (ground water heat pump + CHP)
Automobilindustrie 330 4 compressed air refrigeration driers
Industrie 197 Operational data center (combined heating and cooling)
ENGIE Refrigeration 53 14.04.2021Kundenprojekte
Projekt kW Anwendung
Nahwärmeversorgung 947 Local heat network (mine water heat pump + CHP)
Automobilindustrie 150 Cooling (for welding machine)
Sportzentrum 122 Sports facility (heat recovery - water heating)
Industrie 162 Film/foil manufacturer (machine cooling - heating)
Automobilindustrie 330 2 compressed air refrigeration driers
Klinik 629 Building services (combined cooling/heating)
Klinik 49 Building services (combined cooling/heating)
Nahrungsmittelindustrie 167 Chocolate production (combined cooling/heating)
Optoelektronische Industrie 100 Optical systems (combined cooling/heating)
Prüflabore Armaturenhersteller 180 Sanitary fittings (combined cooling/heating)
Industrie Papieranwendungen 500 Standard components (combined cooling/heating)
Mechanische Industrie 300 Mechanical engineering (heat recovery - heating)
ENGIE Refrigeration 54 14.04.2021Kundenprojekte
Projekt kW Anwendung
Gebäudetechnik 140 Building services (air conditioning - water heating)
Gebäudetechnik 95 Building services (heat recovery - heating)
International
Hotel 1675 Hotel swimming pool (geothermal)
Hotel 344 Building services (air conditioning - water heating)
Nahrungsmittelindustrie 436 Beverage bottling (combined cooling/heating)
Automobilindustrie 254 Paint booth (process air dehumidification)
Luft- und Raumfahrt 800 Air treatment for paint shop
Schlammtrocknung 346 Drier for sewage sludge
Automobilindustrie 470 Plastic Paint booth (heat – cold coupling)
Lebensmittelindustrie 955 Heat recovery; hot water for processes + CIP
ENGIE Refrigeration 55 14.04.2021Projekt kW Modell Anwendung CO2-Reduktion | ROI
Klinikum Frankfurt Höchst 50 HHR 65 Gebäudetechnik: Gleichzeitiges Heizen und Kühlen 350 Tonnen
Schwan-Stabilo Cosmetics,
197 HHR 180 Rechenzentrum, Gleichzeitiges Heizen und Kühlen 95 Tonnen | 2,5 Jahre
Heroldsberg
Fachhochschule, Soest 45 HHR 45 Mensa: Warmwasser, Heizung 29 Tonnen | 3,4 Jahre
Gebäude
SWR, Baden-Baden 311 HHR 360 Gleichzeitiges Heizen und Serverkühlung 45 % | < 3 Jahre
„ReUseHeat“ BS Energy, Braunschweig 370 HHR 360 Heizwasser für Nahwärmenetz
Quartiere
Prozesswassererwärmung aus
Schlachtbetrieb 955 HHR 720
Wärmerückgewinnung
Schokoladenfabrik 170 HHR 360 Grundlast Heißwasser und Kaltwasser 114 Tonnen | 1,5 Jahre
Industrie
ENGIE Refrigeration 56 14.04.2021thermeco2
Reduktion der CO2-Emissionen durch eine thermeco2.
• 1 x thermeco2 HHR 65
• Gesamtheizleistung 50 kW bei 80/40 °C
• Gesamtkälteleistung 33 kW bei 6/12 °C
• Durch den Betrieb der thermeco2 in den Sommermonaten kann
auf einen Großteil der elektrischen Energie für konventionelle
Kältemaschinen verzichtet werden
• Kohlendioxid hat innerhalb der Gruppe der umweltneutralen
Kältemittel den Vorteil, dass es ungiftig und vor Allem nicht
brennbar ist
• COPWärme: 3,1
• COPKälte: 2,1
Fazit:
• Durch die thermeco2 werden 350 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart.
ENGIE Refrigeration 57 14.04.2021thermeco2
Das Zentralgebäude der Klinik soll durch einen Neubau ersetzt und die Energiezentralen auf den neuesten
Stand der Technik gebracht werden.
• Die CO2-Kältemaschine mit Abwärmenutzung bietet die
Möglichkeit, die zwangsläufig anfallende Rückkühlwärme
vollständig auf einem hohen Temperaturniveau
auszukoppeln.
• Diese kann dann unmittelbar für die Heiz- und
Prozesswärmeversorgung genutzt werden und das
vorhandene Klima-Kaltwassernetz wird mit Kaltwasser
beliefert.
ENGIE Refrigeration 58 14.04.2021thermeco2
Doppelte Einsparung von Heizkosten beim Südwestrundfunk durch zwei
thermeco2.
• 1 x thermeco2 HHR 360 mit FU
• Gesamtheizleistung: 311 kW bei 80/40 °C
• Gesamtkälteleistung: 200 kW bei 12/6 °C
• COP Wärme: 2,8
• COP Kälte: 1,8
Fazit:
• Durch die thermeco2 konnte eine CO2-Einsparung von rund 45 % und
eine Heizkostenreduzierung von 34 % pro Jahr erzielt werden.
ENGIE Refrigeration 59 14.04.2021thermeco2
Wärme + Kälte gleichzeitig erzeugen!
Einsatz einer thermeco2 zur Kaltwassererzeugung und
Nutzung der Hochtemperatur- Abwärme im
Heizwassernetz.
Sommer:
• Kältebedarf zur Klimatisierung und Serverkühlung
• Heizwärmebedarf für die Nachheizung nach
Luftentfeuchtung und WWB Hotel
Winter:
• Serverkühlung
• Heizwärmebedarf
ENGIE Refrigeration 60 14.04.2021thermeco2
Die thermeco2 übernimmt die komplette Gebäudebeheizung im Winter und den
Übergangsmonaten und sorgt für eine optimale Energieeffizienz im Rechenzentrum
• 1 x thermeco2 HHR 180
• Heizleistung Winter/Sommer: 197 kW/142 kW bei 60/40 °C
• Kälteleistung Winter/Sommer: 151 kW/96 kW bei 18/28 °C
• Nutzung der Geothermie mit Erdsonden und Energiepfählen,
Beheizung aber auch ohne Kühlbedarf durch Geothermie
möglich
• COP Wärme: 3,9
• COP Kälte: 2,9
• COP Kälte-Wärme-Kopplung: 6,8
• Amortisation: 2,5 Jahre
Fazit:
• Die Schwan-Stabilo Cosmetics bekam für die thermeco2 sogar einen
Investitionskostenzuschuss von 25% durch das BAFA-Förderprogramm
„Effizienz in gewerblichen Kälteanlagen“.
ENGIE Refrigeration 61 14.04.2021thermeco2
• hocheffiziente Server- und Gebäudekühlung
und gleichzeitige Heizwärmebereitstellung
• Investitions- und Betriebssicherheit durch
umweltneutrales Kältemittel
• Einsatz einer CO2 - Kältemaschine zur
Kaltwassererzeugung. Nutzung der
Hochtemperatur - Abwärme im
Heizwassernetz.
ENGIE Refrigeration 62 14.04.2021thermeco2
Reduktion der CO2-Emissionen durch eine thermeco2.
• 1 x thermeco2 HHR 45 mit FU
• Gesamtheizleistung: 45 kW bei 80/40 °C
• Gesamtkälteleistung: 30 kW bei 21/10 °C
• Durch die hochwertige und flexible Steuerung der thermeco2 ist
die Betriebssicherheit in allen denkbaren Betriebssituationen
gewährleistet
• Kundenanforderungen:
• Autarke Heiz- und Warmwasserversorgung der Mensa außerhalb
der Heizperiode
• Abschaltung der Nahwärmeleitung außerhalb der Heizperiode
• Rückgewinnung von Niedertemperaturabwärme aus der
Lüftungs- und Kälteanlage
Fazit:
• Durch die thermeco2 werden 29 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart.
Daraus ergibt sich eine Einsparung von rund 46 %.
ENGIE Refrigeration 63 14.04.2021thermeco2
Zwischenbilanz nach 6 Betriebsjahren
Reduzierung der Energiekosten Reduzierung der CO2-Emissionen
um ca. 178.000 € um ca. 900 t CO2
Verringerung von Wärmeverlusten Verringerung des Primärenergieaufwandes
➢ bedarfsgerechte Temperaturen Substitution von fossilen Brennstoffen
➢ autarke Heizwärmeversorgung Verwendung natürlicher Kältemittel ohne
für die Mensa Treibhausgaspotential
➢ zeitweise Abschaltung der Wärmerückgewinnung
Nahwärmeversorgung
Verringerung von Pumpenströmen
Verbesserung der
Betriebsbedingungen der
Kleinkälteanlage
ROI 3,4 Jahre (30 % Rendite)
ENGIE Refrigeration 64 14.04.2021thermeco2
thermeco2-Wärmepumpe ermöglicht hocheffiziente Lösung für BS Energy.
Projektbeschreibung:
• 1 x thermeco2-Wärmepumpe des Typs HHR 360
• Als Wärmequelle dient die Abwärme aus einem Rechenzentrum
• Es wird 25-grädiges Kühlwasser aus dem Rechenzentrum
genutzt, um mithilfe der thermeco2-Wärmepumpe 70-grädiges
Heizwasser zu erzeugen
• Hierbei wird eine Heizleistung von 370 kW erreicht, die in das
Nahwärmenetz des neuen Stadtquartiers eingespeist wird
Fazit:
• Dabei handelt es sich um ein Leuchtturmprojekt, denn die
Wärmepumpe wird im Zuge des Pilotprogramms „ReUseHeat“ der
Europäischen Union installiert.
ENGIE Refrigeration 65 14.04.2021thermeco2
Das Niedertemperatur-Fernwärmenetzes der 4. Generation für das neu gebaute energieeffiziente
Wohngebiet
Der Spitzenwärmebedarf und die Grundlast werden
vollständig durch das Abwärmepotenzial des
Rechenzentrums gedeckt.
Ein Anschluss an das bestehende Hochtemperatur-
Fernwärmenetz bietet Flexibilität im System und deckt
Nachfragespitzen ab.
Aufgrund der niedrigen Temperatur der Wärmequelle
wird thermeco2 eingesetzt, um die Vorlauftemperatur zu
erhöhen. Gleichzeitig soll das Temperaturniveau der
Vorlauftemperatur so niedrig wie möglich gehalten
werden, um eine hohe Effizienz zu erreichen.
Ein zentrales Steuerungssystem, das die Echtzeitdaten
aus Unterstationen berücksichtigt, steuert die thermeco2
mit maximaler Effizienz und ermöglicht niedrige
Rücklauftemperaturen.
ENGIE Refrigeration 66 14.04.2021thermeco2
Frischwassererwärmung für Hähnchenschlachterei
• 1 x thermeco2 HHR 720
• 955 kW für Prozesse und Reinigung bei 15/70 °C
• Wärmequelle (25/16 °C): Abwärme bestehender NH3-
Kälteanlagen
• Die Kondensationstemperatur der NH3-Kälteanlage
kann abgesenkt werden, wodurch die Betriebskosten
abgesenkt werden
• COPh = 4,8
Fazit:
• Einsparung fossiler Brennstoffe, geringerer Energieverbrauch sowie
weniger Frischwasserverbrauch der Kühltürme bei der vorhandenen
Kältemaschine.
ENGIE Refrigeration 67 14.04.2021thermeco2
Wärme-Kälte-Kopplung in der Lebensmittelindust
• 1 x thermeco2 HHR 360
• Heißwasser 130 kW bei 85/65 °C → 2 GK
• Kaltwasser 170 kW bei 5/9 °C
• Grundlast Heißwasser und Kaltwasser
• Jährliche Laufzeit: 8.700 h (!)
2 x Boiler zus. KM thermeco2
Fazit:
• Jährliche Einsparung von 114 Tonnen CO2
• Amortisation 1,5 Jahre
ENGIE Refrigeration 68 14.04.2021thermeco2
Hot water circulation
Wärme-Kälte-Kopplung in einem Neubau für die Lackierung von Zierblenden
• 1 x thermeco2 HHR 1440 70 °C
• Heißwasser 470 kW bei 70/90 °C mit 1. GK Boiler units
90 °C
• Warmwasser 550 kW bei 35/45 °C mit 2.GK
• → Wärme im Winter für Gebäudeheizung Cold water circulation
• → im Sommer über Rückkühler
• Gesamtwärmeleistung: 1 MW
Facility
• Kaltwasser 700 kW bei 12/6 °C heating
12 °C 35 °C
thermeco2
• Gesamte Last Kaltwasser und 80 % Wärmelast 45 °C
70 °C
90 °C
1440
HHR 1000
6 °C
• COPWärme: 3,2
• COPKälte: 2,2
Fazit:
• Keine zusätzliche Kältemaschine notwendig
• Jährliche Einsparung von 1.600 Tonnen CO2
• Amortisation 2 Jahre
ENGIE Refrigeration 69 14.04.2021Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
ENGIE Refrigeration GmbH
Frank Glaser | Key Account Manager Industrial & Commercial Heating
Josephine-Hirner-Straße 1 & 3
88131 Lindau
M +49 174 15 93 061
Frank.glaser@engie.com
engie-refrigeration.de
Unternehmensprofil ENGIE Refrigeration 14.04.2021Sie können auch lesen
